РОТОР ОСЕВОЙ ГАЗОВОЙ ТУРБИНЫ Российский патент 2018 года по МПК F01D5/08 

Изобретение относится к области авиационного двигателестроения, а именно, к конструкции роторов осевых газовых турбин газотурбинных двигателей.

Известно устройство ротора осевой газовой турбины, содержащее диск с установленными на нем охлаждаемыми рабочими лопатками и прикрепленный к нему штифтами покрывной диск, образующий каналы подвода охлаждающего воздуха к хвостовой части лопаток (см. патент №2530 961 класса F01D 5/08, опубл. в 2014 г.

Недостатком указанного устройства является сложность изготовления, сборки и демонтажа подобных соединений. Указанное приводит к частому производственному браку. Недостатком также является возникновение трещин в зоне отверстий в дисках под установку штифтов из-за разности температурных и динамических напряжений в дисках.

Задачей изобретения является снижение напряжений в месте крепления покрывного диска.

Указанная задача решается тем, что в известном роторе осевой турбины, содержащем диск с установленными на нем охлаждаемыми рабочими лопатками и прикрепленный к нему штифтами покрывной диск, образующий каналы подвода охлаждающего воздуха к хвостовой части лопаток, согласно изобретению, оба диска снабжены кольцевыми фланцами для крепления штифтов, установленными с радиальным зазором относительно друг друга, а в месте размещения каждого штифта установлена скоба, один конец которой размещен в зазоре, а другой - со стороны шляпки штифта. При этом штифты установлены под острым углом к продольной оси диска. При этом в кольцевых фланцах обоих дисков выполнены пазы, размещенные между штифтами и сопряженные друг с другом.

Такое исполнение устройства позволяет значительно уменьшить напряжения в дисках, возникающие в зоне осевых отверстий в дисках во время работы двигателя. Кроме того, значительно упрощается изготовление и сборка устройства.

На фиг. 1 показан продольный разрез ротора осевой газовой турбины;

на фиг. 2 - сечение Α-A по пазам в кольцевых фланцах дисков.

Ротор осевой газовой турбины содержит диск 1, установленные на нем рабочие лопатки 2 и прикрепленный к нему штифтами 3 покрывной диск 4, образующий каналы подвода воздуха 5 к хвостовой части 6 рабочих лопаток 2. Диск 1 и покрывной диск 2 снабжены кольцевыми фланцами 7 и 8 соответственно для крепления штифтов 3, установленных с радиальным зазором 9 относительно друг друга. В месте размещения каждого штифта 3 установлена скоба 10, один конец которой размещен в зазоре 9, а другой - со стороны шляпки штифта 3.

Штифты 3 установлены под острым углом к продольной оси основного диска 1.

В кольцевых фланцах дисков 7 и 8 выполнены пазы 11, расположенные между штифтами 3 и совмещенные друг с другом.

Устройство работает следующим образом. При вращении ротора осевой газовой турбины штифты 3 удерживают покрывной диск 4 от проворота относительно основного диска 1. Скобы 10 удерживают штифты 3 от выпадания из фланцев 7 и 8. Каналы в покрывном диске 4 обеспечивают подвод охлаждающего воздуха к рабочим лопаткам 2.

Благодаря наличию штифтов 3 и скоб 9, закрепленных на фланцах дисков 6 и 7, имеется возможность исключить сложные в изготовлении соединения байонетного типа и осевые отверстия в несущем полотне дисков.

Осуществление изобретения позволит повысить надежность ротора осевой газовой турбины и увеличить технологичность его изготовления.

Ротор осевой газовой турбины содержит диск с охлаждаемыми рабочими лопатками и штифтами, покрывной диск, образующий каналы подвода охлаждающего воздуха к хвостовой части лопаток, оба диска снабжены кольцевыми фланцами для крепления штифтов, установленными с радиальным зазором относительно друг друга, а в месте размещения каждого штифта установлена скоба, один конец которой размещен в зазоре, а другой - со стороны шляпки штифта. Штифты установлены под острым углом к продольной оси диска, а в кольцевых фланцах обоих дисков выполнены пазы, размещенные между штифтами и сопряженные друг с другом. Технический результат: уменьшение напряжения в дисках, возникающего в зоне осевых отверстий в дисках во время работы двигателя, и повышение надежности работы осевой турбины, упрощение ее изготовления и сборки. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Ротор осевой газовой турбины, содержащий диск с установленными на нем охлаждаемыми рабочими лопатками и прикрепленный к нему штифтами покрывной диск, образующий каналы подвода охлаждающего воздуха к хвостовой части лопаток, отличающийся тем, что оба диска снабжены кольцевыми фланцами для крепления штифтов, установленными с радиальным зазором относительно друг друга, а в месте размещения каждого штифта установлена скоба, один конец которой размещен в зазоре, а другой - со стороны шляпки штифта.

2. Ротор осевой газовой турбины по п. 1, отличающийся тем, что штифты установлены под острым углом к продольной оси диска.

3. Ротор осевой газовой турбины по п. 1, отличающийся тем, что в кольцевых фланцах обоих дисков выполнены пазы, размещенные между штифтами и сопряженные друг с другом.